普通生物学教学改革论文
普通生物学教学改革论文 1转变教学思路,提高学生兴趣 1.1改革教学方法 教学方法是连接教师和学生之间教与学的桥梁,直接影 响学生对知识的获取效率。因此,综合考虑课程特点、学生 需求及教材内容,选择合适的教学方法对于培养学生至关重 要。首先,将传统教学和多媒体有机结合,对于提高生物学 教学质量非常重要[5]。传统教学方法对知识的展示更条 理,也可以随时将教师心中所想准确地表达出来。但是传统 教学方法传递的信息量少、缺乏动态感。生物的微观性、多 样性和运动性决定了多媒体的使用能通过高清晰度的图片 提高教学效果,还可以通过动画设计使文字和图片按不同要 求出现,使讲授技巧化,激发学生的听课兴趣。例如讲到根 和茎的初生结构和次生结构时,在黑板上用不同颜色的粉笔 将表皮、皮层和中柱从外到内通过边绘图边讲解层层深入, 先让学生对结构组成掌握之后再通过多媒体展示不同类型 植物根和茎的结构图。这样能使学生对这部分重要内容有更 深入的了解和记忆。再如讲到遗传与变异部分的DNA复制时, 通过播放动画的方式演示PCR操作及DNA的复制过程,既可以 加深学生对DNA半保留复制的理解,使学生轻松掌握前导链、 冈崎片段、DNA连接酶等在复制过程中的作用,又能对现代 常用的PCR实验技术有一个直观的印象。其次,对学生发现 问题、解决问题能力的开发,是当前教学和培养高素质人才的重要目标。因此,认识学生在教学中的主体地位及其主观 能动性的发挥是教学方法改革的另一个重要方面。普通生物 学的教学中,除了讲解基础的生物学知识外,对于与自身密 切相关的,学生感兴趣的方面,可以以作业的形式让学生分 组查阅资料并分享给大家,这样既加深了他们对知识的理解, 又能锻炼获取信息的能力,同时通过分享可以知道自己查阅 资料的方法有哪些需要改进。例如,讲到人类起源时,对于 起源地在哪里可以让学生查阅相关资料和最近研究进展,然 后对于不同的起源为什么存在争议进行分析。这样学生不仅 对于不同起源地印象深刻,还可以了解当前用于物种起源和 进化分析的分子生物学方法以及系统进化论的基本理论。1.2利用网络资源 随着网络化在课堂内外的普及,对各种知识的获取更加 方便快捷。为了更好的展示生物学新的研究成果,可以在课 堂教学中以图片、动画或者视频的形式适当穿插一些最新研 究成果,如讲到人体消化系统时,以视频的形式为学生展示 常见的胃炎、胃溃疡的罪魁祸首―――幽门螺杆菌,以及 2005年诺贝尔生理学或医学奖得主巴里・马歇尔以自己为实 验对象亲自吞下幽门螺杆菌培养液并最终获得研究成果的 危险经历。除了为学生展示网络上报道的最新研究成果,教 他们如何从海量网络信息中快速准确地锁定自己需要和感 兴趣的生物学资料也很重要。在第一堂课绪论的讲解中可以 为学生提供各种生物学相关的学习网站,如发表最新研究成果的国际顶尖杂志Nature(http://www.nature.com/)、 Science(http://www.sciencemag.org/)和Cell (http://www.cell.com/);
包罗各种生物信息的中国生物 信息网(http://www.biosino.org/)、绿谷生物网 (http://bbs.ibioo.com/)等和具有科普性质的中国动物 学科普网(http://www.blueanimalbio.com/)、中国数字 植物标本馆(http://www.cvh.org.cn/cms/)和化石网 (http://www.uua.cn/)等,以及各种网络数据库和文献数 据库等网络资源。在涉及到相关知识点时,在课堂上向学生 快速演示搜索方法,为学生提供获取相关专业知识的有效 “捷径”。
1.3培养学生认知策略 人的智力至少由3个主要因素组成:大脑机能+认知策略 +学科知识。其中,大脑机能主要由遗传决定;
学科知识以 记忆为基础,表现为知识记忆的多与少。认知策略是指人的 认知能力,在行为上表现为“知道如何去做”,这种能力一 旦获得便能受益终生[4]。因此,在教学中,我们通过学 生分组查阅资料和演讲的方式提高学生的认知能力,不仅能 巩固和加深学生对课堂知识的理解;
培养学生查阅文献、分 析归纳和团队合作的能力;
还可以进一步培养师范学生讲解 和传授知识的能力。在课堂上我们对大约60个学生进行分组 ―――题目探讨―――文献查阅―――课堂演讲―――评 分几个环节实现对学生认知策略的培养。分组:由学习委员负责将所有同学分成4人一组,多出来的同学则分到已经分 好的组里;
题目探讨:限定在当前生物学研究前沿及生物学 与物理学交叉学科的研究热点问题上,如基因工程对人类的 影响、试管婴儿、物理学与脑科学、纳米生物学等。学生可 根据要求通过查阅资料拟定自己团队感兴趣的题目。这个过 程可以极大地开阔学生视野,丰富对相关研究方向的认识。
题目确定后,队员讨论并写出提纲。文献查阅:学生紧紧围 绕确定的题目和提纲检索文献,文献资料准备充分之后根据 提纲制作幻灯片(约10-15分钟的演讲),这样可以很好的 锻炼学生分析归纳和逻辑思维的能力。课堂演讲:为了锻炼 所有同学的授课能力,每个同学都要充当“教师”的角色。
学生需要提前做好准备,包括上台之后第一句讲什么,如何 吸引其他同学的注意力,不同幻灯片之间如何巧妙的衔接, 自己口头需要补充什么知识,如何提高其他同学的兴趣等。
评分:演讲结束后由同学提问评分和教师综合评价并对演讲 内容、演讲效果和幻灯片制作等给出改进建议。课堂演讲的 方法可以使学生变被动学习为主动学习,激发学生的好奇心 和求知欲,引导他们积极的思维和探索,给学生机会表现他 们的创造性,使他们能积极投入教学活动,主动学习生物学 的知识和技能,从而实现有效的教与学[6]。
2普通生物学优化教学内容 2.1提高丰富性 不论是要培养生物学老师,还是要培养跨学科人才,都要求培养对象具备丰富的生物学知识。这就要求生物学概念 和理论的讲解要涉及很多学科和生活的各个方面,同时,又 不能像对待生物专业学生那样要求他们,应创造一个相对轻 松、易学易懂易操作的学习氛围,使学生有兴趣能完成学分 并有所收获。要在有限的学时内提高教学内容的丰富性,就 需要在课堂内巩固和掌握基本概念、基本原理的基础上,通 过举例来加深学生对知识的掌握,扩宽知识面。如讲到生物 学研究方法时,不仅仅要将达尔文探索生物进化的方法介绍 给学生,同时,达尔文的生平、发现生物进化论过程中承受 的社会舆论压力等,也要呈现给学生,这样学生不仅知道了 研究生物学需要有观察、提问、假说、预测和验证几个要素, 更重要的是明白了生物学研究过程中应该具备的基本素养 和对自身研究成果自信与坚持的重要性。
2.2增加深入性 台州学院物理师范专业77%(2004年-2013年台州学院招 生计划数据)的学生为浙江省省内招生,他们高中所用的生 物学教材基本都是浙江科学技术出版社出版的,该教材与我 们选用陈阅增编写的《普通生物学》内容编排基本一致,这 样学生在上课时容易上手。但是照搬书本的内容讲解必然不 能激发学生学习的热情。因此,内容讲解时,在简明扼要地 对中学生物学知识复习的同时,对关键概念和重要规律进行 深入地解释说明,在原来基础上有所突破。如在生命的化学 基础一章,讲到糖的结构时,学生都知道单糖的两种同分异构体,但是对于形成同分异构体的旋光异构现象并不清楚, 在这里可以结合物理学知识进行更细致地介绍;
再如讲到显 微镜的发明对于生物学的重要意义时,进一步介绍显微镜的 分辨率是如何计算的,以及物镜和目镜的选择,不仅丰富学 生的理论知识和对交叉学科的理解,在观察动植物切片时能 更清晰地了解和更熟练地使用显微镜。
2.3突出前沿性 生物学涵盖面广,每天都会有新的科研成果面世。新的 发现会不断的补充甚至颠覆人们已知的生物学规律,这就要 求对知识的讲解要有新颖性,与科学发展前沿相结合。在教 学中一方面要时刻关注生物学期刊论文和网站,将新的研究 成果及时地补充到课程的相关内容中[7],例如历年诺贝 尔奖获得者、国际顶尖杂志Nature和Science等对生物学相 关内容的发现,比如讲到细胞器的结构和功能时,可以结合 2013年诺贝尔生理学或医学奖讲述囊泡在细胞物质运输中 如何通过完美和精确的发挥作用来控制生物体内的信号传 导、荷尔蒙的释放以及对免疫系统等的影响。另一方面,科 教相结合使得教学不会变为无源之水,每位教师对自己研究 的方向都是最为熟悉的,因此将与自身研究内容相关的最近 科研成果结合到教学内容的讲解中能使教学更流畅更丰富 更新颖。如讲到共生真菌时,以Science上的一篇最近研究 为例,结合图表讲述丛枝菌根真菌与植物共生的互惠互利关 系,并且植物会将更多的糖类“奖励”给供给植物较多磷元素的真菌。2.4体现生动性爱因斯坦说过“兴趣是最好的老 师”。尤其对于选修课,如果只是照本宣科,学生会失去听 课的动力而去玩手机甚至跟周围同学窃窃私语。内容讲解的 生动性对于吸引学生注意力和提高学生学习兴趣非常重要。
首先,使用道具+解说的方式来形象介绍相关知识,如讲到 人体骨骼的时候,除了在幻灯片上以图片展示,借用人体解 剖实验室的骨骼模型,可以更直观地展示人体各部分的骨骼 组成,另外还有人脑及人体脏器模型的应用使学生不仅知道 这些器官的功能,还能知道它们之间的相对位置,这样也会 对自己身体有充分的了解。另外,在讲授课本知识的时候要 与生活实际相结合[8],如讲到血红蛋白的作用时,通过 举例:北方农村冬天取暖大都是用煤炉,由于气温低,晚上 都是门窗紧闭,但是当出现逆温天气,风力小或对煤炉操作 不当时,由于煤炭燃烧不充分,大量CO进入室内空气中,CO 无色无味的特性使人入睡着后无法察觉,很容易酿成全家CO 中毒的悲剧。通常CO中毒发生在晚上且生还几率很小,北方 每个县每年都有几十到上百人死于CO中毒。讲到基因工程时, 解释市场上买到的番茄存放很久都是硬邦邦不甜不酸不坏, 是由于人为将一种具有抑制乙烯(诱导果实成熟的植物激 素)形成作用的基因转入番茄,使得转基因番茄的乙烯生成 减少,成熟过程变慢从而耐储存;
讲到蛋白质三级结构的稳 定性时,列举女孩子烫发过程中用药剂处理的原理是将维持 头发原来形状的二硫键(硫键可以维持蛋白质三级结构的稳定)打断,再在相近距离形成新的二硫键,从而形成新的发 型。
3提高教师素质 教师素质对于学生的身心发展和知识获取具有直接影 响。尤其对于师范专业的学生,教师的一言一行都会成为他 们心目中与将来的自己进行比较的对象。教师良好的素质和 修养会成为学生默默学习的榜样,而教师懒散的教学风格不 仅会降低教学质量,也会为学生成长带来负面影响。笔者认 为至少应从以下两个方面入手提高教师素质:
首先,师德是教育的保障。“学高为师,身正为范”, 教师的言行举止对于学生人生观、价值观的树立具有潜移默 化的作用[9]。将教师的道德规范和准则内化[10],做 到“育人先做人”,授课教师高尚的人格品质和诲人不倦的 精神不仅能在无形中影响和感化学生,也能成为学生今后步 入讲堂的榜样。有一些年轻教师,为了拉近与学生之间的距 离,在课堂上会聊一些与课程无关的内容,并不时表达出自 己对身边事物比较偏激的理解和想法。这样不仅会影响学生 对知识的学习,一部分学生可能会认为课堂可以很随意,这 样会严重影响他们今后对工作的态度;
还有一部分学生思想 会受影响,对一些事物的想法和看法也会变得比较偏激。学 生大部分时间都在学校度过,对社会了解不多,思想相对单 纯。因此,以严谨负责的态度对待每一堂课和用正面积极的 思想引导学生对于他们正确人生观价值观的树立非常重要。其次,树立终身学习的观念。“要教给学生一杯水,教 师就要有一桶水”,尤其对于年轻教师,通常研究的领域只 是生物学的很小一个方面,而《普通生物学》却几乎涉及生 物学和日常生活中的方方面面,教学初期对课程内容不可能 都耳熟能详,这就需要:1)不断更新教育观念、调整知识 结构,从自身科研的小范围跳出来,学习和了解生物学的方 方面面。请教和跟随有经验的《动物学》、《植物学》和《微 生物学》等课程教师听课是对提升自身授课水平和扩展知识 面方便有效的途径;
2)反复熟悉教材,不断搜集素材。对 一些重要的与日常生活紧密相关的生物学知识,首先通过搜 集和阅读材料内化为自己的知识,再以简洁生动的形式呈现 给学生。搜集素材需要花费大量的时间,因此在平时生活或 学习中需要随时关注与课程内容有关的方面,遇到合适的内 容可以随时记下来添加到课程教案的实例中。3)通过学校 提供的教师培训机会,与其它高校教师交流并积累经验,不 断提高授课水平。在学习的同时对自己处理问题的方法进行 思考和改进,并在自己的教学中不断补充和完善;
4)认真 听取学生意见并及时做出调整。不同班级学生的生物学基础 和学习氛围不同,因此,提前了解并针对不同班级学生做出 调整对于课堂教学效果具有重要影响。只有对自身不断地完 善和提升才能提高教学质量,在授课中对内容的讲解才能游 刃有余。
4完善评价体系学生选修《普通生物学》课程的目的除了获得相应学分, 更重要的是了解生物界的概貌和普遍规律,掌握与生活紧密 相关的生物学知识。台州学院物理师范专业该课程设置了4 个学分,因此如何客观地评价学生的学习效果非常重要。常 见的考核方式主要为考试或撰写课程论文,但是单独通过考 试只能反映学生对某些知识点的记忆和掌握程度,并不能体 现学生获取知识、综合分析和传播知识的能力;
课程论文也 只能反映学生对某个生物学问题的认识、分析和综合的能力。
而较好的学生评价体系不仅能客观准确地衡量学生对这门 课的掌握程度,还能促进学生综合素质的培养和提高学生学 习积极性。因此,从培养学生分析和解决问题、团队合作以 及实践操作能力等多方面出发,对课程的考核应实现“多元 化”,可以尝试从平时成绩(20%)、理论(50%)和实践(30%) 三方面综合评价:
平时成绩由出勤(10%)和课堂回答问题(10%)组成。
本科高年级学生比起低年级出勤率低,学生对选修课的重视 程度不够,通过出勤的考核对他们可以起到一定的约束作 用;
在课堂上,通过提问的方式可以直接了解学生对知识的 掌握程度,对于教师教学进度的调整和教学方法的完善起着 重要作用[7];
理论考核包括文献翻译和期末考试,文献 翻译(10%)要求从Nature,Science或者Cell杂志选择一篇 与生物学紧密相关的文章,阅读全文并上交摘要和图表说明 的中英文翻译,期末通过闭卷考试的形式(40%)考核学生对生物学基础知识、基本原理和基本规律的掌握情况以及对 一些生物学热点问题的理解;
实践部分由课堂演讲(10%)、 实践操作(10%)及报告撰写(10%)三个方面综合评价。实 践操作主要考查学生在实验过程中对内容的熟悉程度,实际 动手能力;
报告撰写主要考查学生对实验原理的熟悉程度、 实验步骤的条理性以及对实验数据和结果的分析能力。
随着生物学相关研究的飞速发展与生物物理学研究的 深入,对物理师范专业《普通生物学》的教学改革势在必行。
但是,在改革的过程中不能太追求教学方法的新颖性,而应 更注重自身教学经验的积累[11]。教学改革也不能单单从 教师的角度考虑,不同的教师对于教学改革方向的理解或多 或少会存在差异。学生对于教学改革的期望在教学改革中也 起着关键作用,如果新的教学方法使学生产生厌烦和畏难情 绪,那么这种改革方法就需要调整。